通过双霍尔效应感测,实现旋转或线性运动的速度与方向检测
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硬件概览
它是如何工作的?
Hall Switch 5 Click 基于 Diodes Incorporated 的 AH3965,这是一款高电压双霍尔效应传感器,专为精准的速度与方向检测而设计。该传感器采用斩波稳定架构,并结合内部带隙基准电路,确保在宽温范围内始终提供稳定的性能,使其能够在严苛的工业环境中可靠运行。AH3965 提供两个关键输出:速度(SP)和方向(DIR),分别通过 Click 板上的 SP 和 DIR 引脚读取,为各种运动检测系统提供可靠解决方案。为了增强电路稳定性并提升鲁棒性,传感器在电源线路上集成了反向阻断二极管和齐纳钳位保护电路。在供电电压低于最低工作阈值时,其欠压锁定机制会立即启动,暂停所有操作,防止错误输出,确保只有在
磁数据有效时才更新输出状态。传感器对磁场变化响应灵敏,工作点范围为 -10 到 30 高斯(典型值 10 高斯),释放点范围为 -30 到 10 高斯(典型值 -10 高斯),磁偏差容差为 ±15 高斯,磁匹配误差控制在 ±25 高斯内,确保在各种应用中维持一致的检测精度。因此,Hall Switch 5 Click 非常适用于包括工业电机、泵系统、家电,以及需要检测旋转或线性速度、方向和角位移的系统等多种运动类应用。该 Click 板™ 采用 MIKROE 推出的全新 Click Snap 结构,与标准 Click 板不同,传感器主区域可以通过断开 PCB 单独拆分出来,便于实现灵活部署与嵌入式应用。Snap 区域内标有 1–8 的引脚,可直接访问传感器信
号,模块也配有固定孔位,方便用户将其牢固安装在目标位置上。为了便于开发与测试,Hall Switch 5 Click 可搭配选配的旋转磁铁支架使用,该工具配有可调节轴和直径为 6mm 的磁铁,可直接对准霍尔传感器上方。磁铁沿 x 轴正向移动时,即代表南极靠近传感器表面,磁场强度增强;接近零点则表示磁场减弱;x 轴负向移动则表示北极靠近。该装置便于工程师实时观察传感器响应,加快原型设计与调试流程。本 Click 板™ 支持 3.3V 和 5V 逻辑电平,通过 VCC SEL 跳线进行切换,可兼容不同电压等级的 MCU 系统。此外,板载还配套提供易于使用的软件库与示例代码,帮助用户高效开展后续开发工作。
功能概述
开发板
Curiosity PIC32 MZ EF 开发板是一个完全集成的 32 位开发平台,特点是高性能的 PIC32MZ EF 系列(PIC32MZ2048EFM),该系列具有 2MB Flash、512KB RAM、集成的浮点单元(FPU)、加密加速器和出色的连接选项。它包括一个集成的程序员和调试器,无需额外硬件。用户可以通过 MIKROE
mikroBUS™ Click™ 适配器板扩展功能,通过 Microchip PHY 女儿板添加以太网连接功能,使用 Microchip 扩展板添加 WiFi 连接能力,并通过 Microchip 音频女儿板添加音频输入和输出功能。这些板完全集成到 PIC32 强大的软件框架 MPLAB Harmony 中,该框架提供了一个灵活且模块化的接口
来应用开发、一套丰富的互操作软件堆栈(TCP-IP、USB)和易于使用的功能。Curiosity PIC32 MZ EF 开发板提供了扩展能力,使其成为连接性、物联网和通用应用中快速原型设计的绝佳选择。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
PIC32
MCU 内存 (KB)
2048
硅供应商
Microchip
引脚数
100
RAM (字节)
524288
你完善了我!
配件
Rotary Magnetic Holder 是一种专为配合磁性旋转位置传感器使用的附件。它配有一个塑料支架,尺寸为22x16x10毫米(长x宽x高),以及一个带有直径为6毫米磁铁的可调轴。塑料框架有四个圆形支脚,可以插入磁性旋转位置传感器附近板上的孔中,顶部有一个直径为6毫米的孔,与承载磁铁的可调轴相匹配。该轴上配有高度调节螺钉,允许用户在18到22毫米之间进行调节。通过这种设计,在开发过程中可以进行快速原型设计和磁铁特性测量,提供了高效的调试和测试支持。

使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
应用程序输出
1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程。

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持
库描述
Hall Switch 5 Click 演示应用程序使用 NECTO Studio开发,确保与 mikroSDK 的开源库和工具兼容。该演示设计为即插即用,可与所有具有 mikroBUS™ 插座的 开发板、入门板和 mikromedia 板完全兼容,用于快速实现和测试。
示例描述
本示例演示如何使用 Hall Switch 5 Click 板,通过初始化设备并检测旋转方向与速度变化,实现基本的运动监测功能。程序每秒记录并显示旋转方向(顺时针或逆时针)及其对应的频率(Hz)。
关键功能:
hallswitch5_cfg_setup
- 初始化 Click 配置结构为默认初始值。hallswitch5_init
- 初始化该 Click 板所需的所有引脚和外设。hallswitch5_get_speed_pin
- 读取 Hall Switch 5 Click 板上 SPEED 引脚的状态。hallswitch5_get_dir_pin
- 读取 Hall Switch 5 Click 板上 DIR 引脚的状态。
应用初始化
初始化日志模块与 Hall Switch 5 Click 驱动程序。
应用任务
周期性读取方向与速度引脚状态,记录旋转方向(顺时针或逆时针)并计算转速(Hz),每秒通过日志输出当前测量结果。
开源
代码示例
完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。
/*!
* @file main.c
* @brief Hall Switch 5 Click Example.
*
* # Description
* This example demonstrates the use of the Hall Switch 5 Click board by initializing
* the device and detecting changes in rotational direction and speed. It logs the
* direction (Clockwise or Counter-Clockwise) and speed in Hertz every second.
*
* The demo application is composed of two sections:
*
* ## Application Init
* Initializes the logger and the Hall Switch 5 Click driver.
*
* ## Application Task
* Reads the direction and speed pins periodically, logs the rotational direction
* and calculates the speed in Hz, which is displayed every second.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "hallswitch5.h"
static hallswitch5_t hallswitch5; /**< Hall Switch 5 Click driver object. */
static log_t logger; /**< Logger object. */
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
hallswitch5_cfg_t hallswitch5_cfg; /**< Click config object. */
/**
* Logger initialization.
* Default baud rate: 115200
* Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
* @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX
* are defined as HAL_PIN_NC, you will
* need to define them manually for log to work.
* See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
*/
LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
log_init( &logger, &log_cfg );
log_info( &logger, " Application Init " );
// Click initialization.
hallswitch5_cfg_setup( &hallswitch5_cfg );
HALLSWITCH5_MAP_MIKROBUS( hallswitch5_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( DIGITAL_OUT_UNSUPPORTED_PIN == hallswitch5_init( &hallswitch5, &hallswitch5_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
static uint8_t direction_old = 0xFF;
static uint8_t speed_old = HALLSWITCH5_PIN_LOW;
static uint8_t num_toggles = 0;
static uint32_t period_ms = 0;
uint8_t direction = hallswitch5_get_dir_pin ( &hallswitch5 );
uint8_t speed = hallswitch5_get_speed_pin ( &hallswitch5 );
if ( direction != direction_old )
{
direction_old = direction;
log_printf ( &logger, " Direction: %s\r\n",
( char * ) ( ( direction == HALLSWITCH5_DIR_CW ) ? "CW" : "CCW" ) );
}
if ( speed_old != speed )
{
speed_old = speed;
num_toggles++;
}
if ( ++period_ms > 1000 )
{
log_printf ( &logger, " Speed: %.1f Hz\r\n", ( float ) num_toggles / 2 );
num_toggles = 0;
period_ms = 0;
}
Delay_1ms ( );
}
int main ( void )
{
/* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
#ifdef PREINIT_SUPPORTED
preinit();
#endif
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
return 0;
}
// ------------------------------------------------------------------------ END
额外支持
资源
类别:磁性